華電內蒙古能源有限公司包頭發電分公司使用的電動執行器故障頻發，使得設備可靠性大大降低，達不到最佳控制效果。將空氣預熱器入口煙氣擋板電動執行器、鍋爐過熱器減溫水調節閥電動執行器、循環水系統蝶閥電動執行器分別改造為分體式電動執行器。改造后的電動執行器可靠性大大增強，徹底消除了設備隱患，降低了維護費用，取得了良好效果。

　　華電內蒙古能源有限公司包頭發電分公司(以下簡稱華電包頭公司)為2006年投產發電的2×600MW亞臨界火力發電廠，電廠的分散控制系統(DCS)采用英維思過程公司FoxboroI/A51產品。鍋爐過熱器減溫水調節閥執行器、空氣預熱器入口煙氣擋板執行器、循環水系統蝶閥執行器均采用電動執行器，自機組投入運行后，上述設備故障頻發，其主要原因是高溫或潮濕損壞電動執行器電路板，導致電動執行器出現故障，設備可靠性大大降低，不利于機組安全、穩定運行。若更換電動執行器電路板的話，其價格昂貴且維護費用也較高。電動執行器出現故障后，主要靠運行人員手動操作，增加了運行人員的操作工作量且達不到最佳控制效果。為徹底消除設備隱患，降低維護費用，提高設備可靠性，特對電動執行器進行分體式改造。

1、電動執行器故障原因分析

　　華電包頭公司使用的電動執行器均為智能一體化電動執行器，電動執行器控制功能可通過安裝在執行器內的控制線路板來實現。電動執行器發生故障的原因絕大部分是控制電路板出現損壞造成的，而控制電路板都是高度集成的電子產品，現場無法進行故障判斷及修復，所以，每次故障后只能采購新電路板更換。導致電路板損壞的主要原因集中在以下2個方面：

　　(1)電動執行器工作環境溫度高，電動執行器電路板長期處于高溫環境下工作急速老化損壞。這類電動執行器主要有過熱器減溫水調節閥電動執行器及空氣預熱器入口煙氣擋板電動執行器。華電包頭公司地處內蒙古包頭市，在冬季，為了鍋爐防凍而全封閉安裝，過熱器減溫水調節閥安裝在鍋爐爐頂汽包層尾部煙道處，一年四季環境溫度高達40℃左右。減溫水調節閥電動執行器安裝在調節閥處，由于減溫水調節閥的盤根散熱及支架傳熱導致執行器表面溫度長期保持在60℃左右，由于調節閥電動執行器調節需要動作頻繁，其本身發熱量也較高。由于環境溫度較高且無法散熱，導致電動執行器電路板長期在65～70℃的環境中工作，偶爾也會達到80℃。在這樣的高溫環境里，將會大大縮短電動執行器電路板工作壽命，導致故障頻發。另外，空氣預熱器入口煙氣擋板電動執行器安裝在空氣預熱器入口煙氣擋板處，由于煙氣溫度較高，煙氣擋板輸出軸處熱風泄漏對電動執行器不斷加熱，加上夏季氣溫較高，鍋爐房內不易散熱，電動執行器電路板長期處在高溫環境中必將導致電路板損壞。

　　(2)電動執行器安裝在閥門井內，由于電動執行器長期在潮濕環境中工作，在這樣的潮濕環境里，電路板極易出現腐蝕和損壞，該類電動執行器主要包括循環水系統蝶閥電動執行器。由于循環水系統管道敷設時需要考慮防凍，循環水系統管道均深埋至地下，而系統閥門自然安裝在閥門井內。由于包頭市緊靠黃河，地下水位較高，因此，閥門井內經常有潮濕甚至積水現象。電動執行器電路板最怕汽、水侵蝕，電動執行器雖然有可靠密封，但其長期處于潮濕環境中仍無法避免汽、水的侵蝕，若長期處在潮濕的環境里，必將導致電路板的損壞。

　　針對上述故障，最有效的措施就是使電動執行器在干燥且合適的環境中工作。

2、電動執行器分體改造方案的確定與實施

　　華電包頭公司的電動執行器由于高溫或潮濕發生故障，其主要原因是執行器電路板損壞，而執行器電動機、行程開關及位置反饋裝置也未因高溫或潮濕而損壞。因此，為徹底消除執行器故障，將電動執行器電路板部分移至低溫區或脫離潮濕環境，而電動執行器分體改造為這一設想提供了很好的解決方案。

2.1、方案確定

　　在高溫環境下，導致電動執行器電路板損壞的解決方案就是將電動執行器改造為氣動執行器，但改造費用較為昂貴。選用分體執行器改造，原有電動執行器驅動減速部分不需要變動，僅增加一個分體控制箱即可，改造費用較低。分體控制箱室內使用的常規電子元器件(如接觸器、繼電器、過電流保護裝置等)具有良好的耐高溫性能，若日常維護中發生故障，維護費用比較低且進貨周期短。

　　潮濕環境下導致執行器電路板損壞的解決方案就是更換使用防護等級為IP68產品。但國內產品基本達不到IP68密封標準的要求，即使進口產品達到了IP68防護等級，日常維護解體后也很難恢復到原有密封條件，改造費用不僅昂貴，而且不能保證使用壽命。

　　為降低改造費用、降低日常維護費用及便于日常維護，華電包頭公司對存在高溫損壞或潮濕損壞的電動執行器選擇并實施了分體技術改造。

2.2、分體改造方案的實施

　　電動執行器分體改造實施主要包括分體控制箱的準備、分體控制箱與執行器聯接、執行器調試等幾部分。

　　首先制作分體控制箱，在控制箱內，要組裝實現控制需求的各類電子元器件，在控制箱面板上裝設操作按鈕、反饋指示、遠方就地切換手柄等裝置。若有防進水要求，可定值防護等級較高的分體控制箱，分體控制箱可自行設計組裝，也可根據功能要求外委加工制作。根據現場條件，將控制箱固定后，完成控制箱準備工作。

　　分體控制箱在制作時就設計了與執行器聯接的接口端子，在與執行器進行聯接時，分別按照各回路一次校對聯接即可。需要特別指出的是，分體控制箱內強電與弱電端子分別布置2排端子或布置在1排時強弱電分開布置，中間使用3～5個空端子隔開。在控制箱內粘貼接線端子圖與控制回路圖，便于日后檢修維護。

　　對于執行器調試而言，按常規調試方法進行即可。在電動執行器上電前確認回路正確、電源及電動機無接地和短路等，閥門在中間位置且有可靠的切斷電源的手段，遠方就地切換手柄在就地位置。上電調試并記錄相關數據即可完成調試工作。

3、電動執行器分體改造的效果

　　華電包頭公司完成了16臺空氣預熱器入口煙氣擋板、8臺循環水系統蝶閥、8臺減溫水調門電動執行器分體改造，在改造后投入運行1年多的時間里，從未發生由于電動執行器故障而引起閥門無法操作的問題，分體控制箱內電子元件工作正常，維護工作量大大降低，維護費用相應也降低。因此，可為遇到相似情況的其他電廠提供借鑒，也可為火力發電廠在高溫、高濕度環境條件下設計使用電動執行器時提供參考。

4、結束語

　　隨著電動執行器技術不斷的革新，適應各種環境的不同種類及型號的電動執行器在電力生產過程中發揮著重要作用，分體式電動執行器的應用就是一個典型案例。分體式電動執行器能在高溫、高濕度環境條件下工作，它具有應用和推廣的意義。該項技術的應用，達到了技術改造時確立的電動執行器能在特殊環境下長期穩定運行之目的。